20) Адаптивные системы управления со стабилизацией частотных и временных характеристик.

Адаптивные АСУ ЭП со стабилизацией частотных характеристик могут быть весьма эффективными, если имеются полные сведения о природе нестационарных свойств объекта управления, об их влиянии на параметры системы. Необходимость в идентификации объекта или системы в большом диапазоне частот часто не возникает из-за достаточно ясных влияний имеющихся параметров объекта на частотные свойства системы. Можно, например, ограничиться информацией о характеристиках системы при одной, двух частотах и на основании этой информации вводить коррективы в характеристики системы в требуемом диапазоне частот. Определением для такого подхода является и то, что при построении систем стремятся к формированию типовых динамических характеристик, вид которых заранее предопределён и хорошо увязан с изменяющимися параметрами объекта. Рис 8.19

Рассмотрим в качестве примера систему, самонастраивающуюся по значению амплитудой характеристики на частоте среза СР ω (рисунок 8.19) .Вместе с полезным сигналом управления Uy на вход системы подаётся тестовый сигнал Uo*sinw0t; частота ω =ωСР 0 . При изменении параметров объекта, например передаточного коэффициента, в системе происходит перенастройка коэффициента регулятора Кр таким образом, чтобы

положение типовой частотной характеристики разомкнутой системы не изменялось. С этой целью в систему введены: модель разомкнутой; узкополосные фильтры; блоки вычисления модуля БВМ1 и БВМ2; сумматор и регулятор контура самонастройки в виде интегратора с передаточным коэффициентом Ки. ПФ регулятора основной части системы КрWp(p) выбирается из заданных требование к качеству ПП в системе при некоторых средних параметрах объекта . Если увеличивается передаточный коэффициент объекта за счёт изменения момента инерции механизма J или постояннойдвигателя C| Д , то сигнал на выходе БВМ2 будет превышать сигнал на выходе БВМ1 и засчёт образовавшегося разностного сигнала будет равен нулю.

Аналогично можно выполнить контроль частотной характеристики разомкнутой системы в двух, трёх и большем числе точек. Сложность реализации таких систем заключается в необходимости применения узкополосных фильтров для каждой из этих частот либо в необходимости дополнительно производить перенастройку узкополосного фильтра в соответствии с изменяющейся частотой тестового сигнала. В простейшем случае при наличии только одной частоты эталонная модель может быть представлена передаточным коэффициентом, в частности при частоте среза Wм(p)=1.

Если происходит существенная деформация АЧХ объекта, то при использовании рассмотренного выше метода можно вводить самонастройку по нескольким параметрам регулятора. Возможно также выполнение самонастраивающихся с контролем амплитудных и фазовых либо только ФЧХ.

В самонастраивающихся системах, основанных на стабилизации временных

характеристик, могут быть использованы приёмы определения импульсной переходной функции.

21)Понятие цифровые СУЭП.

К элементы образуют узлы, выполняющие те или иные задачи управления. На рис. 8.1 приведена схема ЦСУ некоторой координатой х электропривода, где ЦЗУ — цифровое задающее устройство, ЦС — цифровой сум­матор, ЦР — цифровой регулятор, ЦАП — цифроаналоговый преобразователь, АЦП — аналогово-цифровой преобразователь, УП-Д — система управляемый преобразователь—двигатель, в которой УП является выходной исполнительной частью СУЭП. Заглавными латинскими буквами обозначены многоразрядные цифровые сигналы.

Входной цифровой сигнал х_з0 устанавливает исходные парамет­ры для х₃, например, х_зтах, х_зтах, х_зтах, что означает для выход­ной управляемой координаты электропривода х, например, для перемещения, соответственно заданные значения перемещения, максимально допустимых скорости и ускорения.

Рис 21 Данная схема ЦСУ по своей структуре аналогична непрерыв­ной СУЭП с теми же функциональными узлами, кроме ЦАП и АЦП, но выполненными на аналоговых элементах.

Достоинства ЦСУ определяются достоинствами цифровых элементов по срав­нению с аналоговыми — большими помехоустойчивостью и точ­ностью датчиков скорости и положения, простотой и удобством цифрового задания программы на движения электропривода, не­уклонной тенденцией к снижению габаритов и стоимости ЦЭ, к повышению надежности и степени интеграции цифровых узлов.

Функциональные узлы ЦСУ, показанные на рис., могут быть реализованы двояко:

аппаратно — каждый функциональный узел представляет со­бой самостоятельный отдельный блок в составе ЦСУ, выполнен­ный на микросхемах малой и средней степени интеграции;

программно — функциональные узлы выполняются на едином универсальном цифровом устройстве — микроЭВМ и алгоритм их функционирования определяется программой работы этого устройства.

Для изменения алгоритма управления ЦСУ при аппаратном способе требуется замена и соответствующих блоков управления. При программном способе для изменения алгоритма управления требуется лишь изменение программы на той же элементной базе. Такие ЦСУ находят широкое применение в электроприводах про­изводств, где возможны изменения технологических процессов, следовательно, требуются изменения и в задачах управления вер­хнего уровня. Благодаря быстрому совершенствованию современ­ной технологии изготовления микроЭВМ и микропроцессорных устройств, повышению их качества и снижению стоимости про­граммный способ управления как верхнего, так и нижнего уров­ней все шире внедряется в системы управления электроприводов.